JP2545134B2 - 監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌に搭載される各種車輌用機器の運転状
態や動作状態を視覚的に観察するための監視装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来において、電子制御式内燃機関の制御ユニット内
の各種データの中から特に重要と思われるデータや運転
状態等を示すデータを出力しておき、このデータを演算
処理して表示手段に表示することにより、上記車輌用機
器の運転状態や動作状態等が視覚的に観察可能なように
構成し、表示された内容によって保守．点検等の作業を
容易に行うことができるようにした監視装置が特開昭59
−81708号公報に開示されている。

第３図は当該監視装置の一例を示す図である。同図に
おいて、符号１で示される電子制御式内燃機関装置は内
燃機関２ほよびディジタルコンピュータを含んで成る制
御ユニット３を有し、制御ユニット３により内燃機関２
の運転制御が電子的に行なわれるように構成されてい
る。この電子制御式内燃機関装置１の運転制御状態を制
御ユニット３内のディジタルデータにより監視するた
め、内燃機関装置１とは別体の監視ユニット４が設けら
れている。制御ユニット３内のCPU9によりデータ出力手
段Ｐが構成され、このデータ出力手段手段Ｐにより所望
のディジタルデータは、そのデータの種類を識別するた
めの識別コードが付加されて成る直列データに変換さ
れ、伝送ライン５を介してシリアル伝送され、監視ユニ
ット４内へ送られる。この直列データは所定のデータフ
ォーマットに従って形成されており、監視ユニット４に
おいて並列データに変換された後、その識別コードに基
づいて、データ格納用のメモリ内の所定の領域にストア
される。監視ユニット４内には、マイクロコンピュータ
が設けられており、データの読込みの制御および読込ま
れたデータの処理が該コンピュータにより実行される。

監視ユニット４には、各データの示す値（例えば回転
速度値、アクセル操作量、燃料温度値等）を物理量で表
示するための、液晶パネルのような表示部材６1,62，…
6nが設けられており、処理の結果得られたデータの内容
が表示される。監視ユニット４はさらに、故障状態を示
すデータの値からその結果を故障表示ランプ群７により
表示すると共に、各データをD/A変換機によってアナロ
グ信号に変換し、出力端子８1乃至8nから出力すること
もできる。

第５図には、上述の制御システムの回路図がブロック
図にて示されている。制御ユニット３内に設けられてい
るディジタルコンピュータの中央演算処理装置（CPU）
９のシリアルデータ出力ポート10からは、複数種類のデ
ータが所定のデータフォーマットに従って、ビットシリ
アルなデータとして出力される。これらの複数種類のデ
ータは、制御ユニット３内において使用されている制御
データのうちの任意のデータを選ぶことができ、これら
のデータにはその種類を識別するための識別コードが付
加される。

第４図（ａ），（ｂ）には、このようなシリアル伝送
に適したデータフォーマットの例が示されている。この
例では、第４図（ａ）に示したデータフォーマットが使
用されている。すなわち、１つの直列データD1は15ビッ
トから成り、先頭の１ビットは必ず「１」となる同期ビ
ットB1であり、続く４ビットがそのデータの種類を示す
識別ビットB2となっている。そして、最後に、そのデー
タの内容を示す10ビットのデータビットB3が付加され
る。この場合、第４図（ｂ）に示す汎用シリアル伝送用
データフォーマットを用いることもできる。第４図
（ｂ）のデータフォーマットは、同期ビット（「０」）
C1、バイト数を示すデータ用のバイト数ビットC2、デー
タの種別を示す識別コード用の識別ビートC3、およびス
トップビットC4から成り、その後に所望のデータを表示
するためのデータが必要なバイト数だけ配置されてい
る。

上述のデータフォーマットは、所望の各データ毎に、
CPU9によるプログラム処理で作成されるが、場合によっ
ては専用ICをCPUに付加し、これにより、直列データの
作成を行ってもよい。

監視ユニット４側には、伝送ライン５を介して入力さ
れる直列データを取込むための入力回路11が設けられて
おり、入力回路11によって直列データは並列データに変
換される。入力データの直列−並列変換が終了すると、
入力回路11から中央演算処理装置（CPU）12に割込みが
かけられ、並列データは、バスライン13を介して一旦CP
U12内に取込まれ、そのデータの種別が判別され、その
判別結果に従って、RAM14内の所定の領域にストアされ
る。上記では、１つのデータの送出からデータ格納まで
の動作について述べたが、所望のデータが同様に手順に
基づき割込み動作によるリアルタイム処理で、RAM14に
順次ストアされる。

上述の如く、リアリタイム処理でRAM14内にストアさ
れた各ディジタルデータはCPU12によりROM19内の所定の
スケーリングファクタを参照して相応する物理量の値に
変換され、２進データを10進データに変換し、表示部イ
ンタフェース回路20に転送される。表示部インタフェー
ス回路20からさらに表示装置21にデータ転送され、表示
装置21において各データの示す物理量の値、例えば、回
転速度，冷却水温度，噴射時期などの値を所定の物理量
単位で直接表示する。さらにこの変換データ、データラ
ッチ回路15に送られてラッチされ、ディジタルアナログ
変換器（D/A）16によりアナログデータに変換され、ア
ナログスイッチ回路17を介して取出される。アナログス
イッチ回路17の出力側には、データの種類に応じた数の
サンプルホールド回路181乃至18nが設けられており、CP
U12からの切換制御信号Ｓによって、ディジタルアナロ
グ変換器16からのアナログデータをそのデータの種別に
従って所定のサンプルホールド回路に印加する。従っ
て、同じ種類のデータは常に同一のサンプルホールド回
路に入力され、出力端子８1乃至8nには、各データのア
ナログ化データが電圧信号として現れることになり、出
力端子８1乃至8nには、観察表示手段25を切換器26を介
して、接続することにより、切換器26の操作より所望の
１種類のデータをリアルタイムで波形観察を行い、また
はデータレコーダを接続することによりデータの経時変
化を記録することができる。もしも観察表示手段25が多
ペン式のペンレコーダのような装置であれば、切換器26
は不要となる。

なお、RAM14内にストアされたディジタルデータの内
容を、そのデータにより示される物理量の値として直接
表示するため、各ディジタルデータを対応する物理量の
値に変換するためのスケーリングファクタがROM19にス
トアされている。

ここでスケーリングファクタとは、監視ユニット４に
取込まれた回転速度，噴射時期等の値に対して補正を加
えて正規化するためのもので、これ等各種データの種別
に応じて予め設定してROM19内に格納され、その値は車
種に応じて異なる。

このように従来の監視装置においては、内燃機関２に
おけるエンジン回転速度や燃料噴射時期等のエンジン情
報を各情報別にサンプルホールドし、そのサンプル値を
観察表示手段25や出力端子８1〜8nに接続したデータレ
コーダにより記録し、各エンジン情報ををリアルタイム
で観察しながらエンジンの運転状態や動作状態を点検す
るようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の監視装置にあっては、内燃機関２
の動作状態に関するエンジン情報をそれぞれの種類のサ
ンブルホールド回路で１サンプルずつ順にサンプリング
し、そのサンプリング値をリアルタイムで観察する構成
であるため、例えば何等か異常が一時的に発生して復旧
するような故障時に、その異常発生前の情報によって異
常発生原因を解析しようとしても、該当する情報は既に
喪失されているため、異常発生原因を解析することは不
可能であるという問題があった。または、いつ発生する
かわからない異常のために、常にデータレコーダやペン
レコーダを動作させておかなければならないという問題
があった。

この発明の目的は、一時的に発生する異常の原因を容
易に解析することができる監視装置を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、車輌の内燃機関、空気調和装置等の各種車
輌用制御ユニット内のディジタルデータを外部へ出力す
るデータ出力手段Ｐと、このデータ出力手段Ｐからの出
力データを取込み、表示する表示手段とを備えた監視装
置において、予め記憶領域が決められていて、上記デー
タ出力手段から出力えされるデータを上記記憶領域の各
記憶位置に順番に記憶していき、かつ上記記憶領域の記
憶量を越えた場合、最も古いデータが記憶されている記
憶位置に最新のデータを記憶していくことでデータを蓄
積するデータ蓄積手段（履歴メモリ23）と、このデータ
蓄積手段へのデータの蓄積を所定の条件で禁止する禁止
手段とを備えることにより構成される。

ここで、禁止手段は、例えば車輌の異常検出信号が発
生されてから一定時間経過または所定のデータ蓄積量と
なったことを条件としてデータ蓄積手段へのデータの蓄
積を禁止するように構成する。

〔作用〕

本発明では、データ出力手段から出力されるデータを
その発生履歴に従って所定量蓄積するデータ蓄積手段へ
のデータの蓄積を、車輌の異常検出信号が発生されてか
ら一定時間経過後または所定のデータ蓄積量となった条
件で禁止する。このため、例えば車輌の異常検出信号が
発生された時刻以降ではデータ蓄積手段のデータは更新
されず、異常発生前後のデータが所定量保持されてい
る。そこで、この保持データの時間変化を調べることに
より、一時的な異常であっても、その発生原因を容易に
解析することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明による監視装置の一実施例を示すブロ
ックであり、従来構成と同一部分は同一記号で示し、そ
の説明は省略する。同図において、従来構成と異なるの
は、制御ユニット３内のCPU9には、ブレーキスイッチ31
からのブレーキ情報、ハンドル角度センサ32からのハン
ドル操作角度情報、エアコン冷媒圧力センサ33からのエ
アコン冷媒圧力情報、エアコン冷却水温センサ34からの
エアコン冷却水温情報等、各種車輌用機器の動作状態に
関する情報を内燃機関２のエンジン情報（回転速度、燃
料噴射時期情報など）と共に入力し、出力ポート10を介
して監視ユニット４側に伝送するようにしたこと、さら
にRAMを用いたリングバッファにより成る履歴メモリ23
を設けたこと、また入力回路11から入力される各種デー
タにより何等かの異常が生じたことを検出する異常判定
手段27を設け、さらに上記異常判定手段27から異常検出
信号が出力された時、あるいは診断スイッチ29がオン操
作された時に履歴メモリ23へのデータの蓄積を禁止する
禁止手段28を設けたことである。

ここで、履歴メモリ23は伝送ライン５より入力回路11
を介して入力される各種データを順次記憶するもので、
記憶要領が満杯になった時には最も古い時刻の情報が記
憶されている記憶位置に最新の情報が記憶される。第２
図（ａ）に記憶構造の概要と禁止手段28との関係を拡大
して示している。この履歴メモリ23に対するデータの書
込みはCPU12内にアドレスポインタを設け、このアドレ
スポインタによって現在どのアドレスまで書込みを終え
たかを管理しておき、新しいデータが入力されたならば
次のアドレスに書込み、最後のアドレスまで書込みを終
えたならば上記アドレスポインタが指し示すアドレスを
「０」にして再び「０」番地から入力データを書込むよ
うにする。これにより、最も古いデータが消されて最も
新しいデータが書込まれ、記憶アドレス数に対応した数
の過去のデータが保持される。すなわち、データ蓄積手
段としての履歴メモリ23は、予め記憶領域が決められて
いて、データ出力手段としてのCPU9から出力されるデー
タを上記記憶領域の各記憶位置に順番に記憶していき、
かつ上記記憶領域の記憶量を越えた場合、最も古いデー
タが記憶されている記憶位置に最新のデータを記憶して
いくことでデータを蓄積するメモリである。

以上の構成において、制御ユニット３が搭載された車
輌の保守あるいは点検等を行うために、伝送ライン５を
通じてシリアルデータ出力ポート10と監視ユニット４の
入力回路11とが接続されると、CPU9はブレーキスイッチ
31からのブレーキ情報、ハンドル角度センサ32からのハ
ンドル操作角度情報、エアコン冷媒圧力センサ33からの
エアコン冷媒圧力情報、エアコン冷却水温センサ34から
のエアコン冷却水温情報等、各種車輌用機器の動作状態
に関する情報と、内燃機関２のエンジン情報（回転速
度、燃料噴射時期情報など）とを収集し、各情報に識別
ビットを付加して第４図（ａ）または（ｂ）のような伝
送フォーマットの直列データに各情報の種類毎に変換
し、出力ポート10を介して監視ユニット４側に伝送す
る。

監視ユニット４側に入力された直列データは入力回路
11によって並列データに変換される。入力データの直列
−並列変換が終了すると、入力回路11からCPU12に割込
みがかけられ、並列データはバスライン13を介して一旦
CPU12内に取込まれ、そのデータの種別が判別され、そ
の判別結果に従って、RAM14内の所定の領域にストアさ
れる。

RAM14内のデータは従来の装置と同様に正規化された
データが表示部インタフェース回路20およびデータラッ
チ回路15に送られると同時に、リングバッファ用の履歴
メモリ23の所定の位置に書込まれる。

しかしてこのような動作を行っている最中に、異常判
定手段27が何等かの異常を検出すると、該判定手段27は
異常検出信号を出力し、禁止手段28に入力する。する
と、禁止手段28は一定時間経過後またはデータ蓄積量が
一定量に達してから履歴メモリ23へのデータの蓄積を禁
止する禁止信号を出力し、履歴メモリ23へのデータの蓄
積を禁止する。あるいは、点検作業を行っている作業者
が何等かの異常を検出して診断スイッチ29をオン操作す
ると、禁止手段28は履歴メモリ23へのデータの蓄積を禁
止する禁止信号を出力し、履歴メモリ23へのデータの蓄
積を禁止する。

すると、履歴メモリ23には、異常検出信号の発生前、
あるいは診断スイッチ29のオン操作前に収集した所定量
のデータが保持される。そこで、この保持データを表示
部インタフェース回路20およびデータラッチ回路15に転
送することによりその時間変化を調べることが可能にな
り、異常の発生原因を容易に解析することができる。

第２図（ｂ）に履歴メモリ23へのデータの蓄積を禁止
し、表示部インタフェース回路20およびデータラッチ回
路15に転送させる場合の動作をフローチャートで示して
いる。

なお、上記実施例では、異常検出信号の発生時刻、あ
るいは診断スイッチ29のオン操作時刻以降のデータの蓄
積を禁止しているが、異常検出信号の発生時刻、あるい
は診断スイッチ29のオン操作時刻以降は予め定めた短時
間だけデータの蓄積を許可するように構成すれば、異常
検出信号の発生時刻、あるいは診断スイッチ29のオン操
作時刻以前と以後の両方に亙るデータを保持できるた
め、異常原因をさらに詳しく解析することが可能にな
る。

さらに、履歴メモリ23に蓄積するデータはスケーリン
グファクタにより正規化したものであるが、正規化する
前のデータを蓄積する構成でもよい。

また、内燃機関情報以外のブレーキ情報等については
監視ユニット４に直接供給してもよい。この場合、例え
ばブレーキ情報はスイッチ回路を介して取込まれ、ハン
ドル操作角度情報，冷却水温度情報についてはA/D変換
器を介して取込まれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、予め記憶領域
が決められていて、データ出力手段から出力されるデー
タを記憶領域の各記憶位置に順番に記憶していき、かつ
記憶領域の記憶量を越えた場合、最も古いデータが記憶
されている記憶位置に最新のデータを記憶していくこと
でデータを蓄積するデータ蓄積手段と、車輌異常判定手
段の異常検出信号が発生されてからデータ蓄積手段のデ
ータ蓄積量が一定量に達した時にデータ蓄積手段へのデ
ータの蓄積を禁止する禁止手段とを設けるようにしたの
で、例えば車輌の異常検出信号が発生された時刻以降で
はデータ蓄積手段のデータは更新されず、異常発生前後
のデータが所定量保持される。そこで、この保持データ
の時間変化を調べることによりにより、一時的な異常で
あっても、その発生原因を容易に解析することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による監視装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図（ａ）は第１図のリングバッファの記憶構
造と周辺回路との関係を拡大して示したブロック、第２
図（ｂ）は異常発生時あるいは診断スイッチのオン操作
時に履歴メモリのデータを表示する際の動作を示すフロ
ーチャート、第３図は従来の監視装置の概略構成図、第
４図（ａ），（ｂ）は従来の監視装置においてシリアル
伝送される情報のデータフォーマットを示す図、第５図
は従来の監視装置の詳細構成を示すブロック図である。 １……電子制御式内燃機関装置、３……内燃機関、３…
…制御ユニット、４……監視ユニット、５……伝送ライ
ン、9,12……中央演算処理装置、23……履歴メモリ、27
……異常判定手段、28……禁止手段、31……ブレーキス
イッチ、32……ハンドル角度センサ、33……エアコン冷
媒圧力センサ、34……冷却水温センサ。 図中、同一部分または相当部分は同一記号で示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌の内燃機関、空気調和装置等の各種車
   輌用制御ユニット内のディジタルデータを外部へ出力す
   るデータ出力手段と、このデータ出力手段からの出力デ
   ータを取込み、表示する表示手段とを備えた監視装置に
   おいて、 予め記憶領域が決められていて、上記データ出力手段か
   ら出力されるデータを上記記憶領域の各記憶位置に順番
   に記憶していき、かつ上記記憶領域の記憶量を越えた場
   合、最も古いデータが記憶されている記憶位置に最新の
   データを記憶していくことでデータを蓄積するデータ蓄
   積手段と、車輌異常判定手段の異常検出信号が発生され
   てから上記データ蓄積手段のデータ蓄積量が一定量に達
   した時に上記データ蓄積手段へのデータの蓄積を禁止す
   る禁止手段とを備えたことを特徴とする監視装置。